JP4940533B2 - Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4940533B2 JP4940533B2 JP2003415411A JP2003415411A JP4940533B2 JP 4940533 B2 JP4940533 B2 JP 4940533B2 JP 2003415411 A JP2003415411 A JP 2003415411A JP 2003415411 A JP2003415411 A JP 2003415411A JP 4940533 B2 JP4940533 B2 JP 4940533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- surface side
- wiring
- region
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/481—Internal lead connections, e.g. via connections, feedthrough structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76898—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics formed through a semiconductor substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/482—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body (electrodes)
- H01L23/485—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body (electrodes) consisting of layered constructions comprising conductive layers and insulating layers, e.g. planar contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
本発明は、半導体集積回路装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device .
近年、素子の微細化に伴う高集積化により、トランジスタの使用ゲート数が大幅に増加し、論理回路のセル間、また、マイクロ機能のブロック間を結合する配線層のレイアウトが複雑化している。
配線層は、上記セル間またはブロック間を最短距離や等長距離で結ぶことが望ましいが、レイアウトの都合により、このように結ぶことが困難となってきている。
そこで、このような問題を解決するために、基板の表面側のみならず、基板の裏面側にも配線層を形成する方法が知られている(特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in integration due to miniaturization of elements, the number of gates used for transistors has greatly increased, and the layout of wiring layers that connect between logic circuit cells and between micro functional blocks has become complicated.
The wiring layer is desirably connected between the cells or the blocks at a shortest distance or an equal distance, but it is difficult to connect the wiring layers in this way due to the layout.
In order to solve such problems, a method of forming a wiring layer not only on the front surface side of the substrate but also on the back surface side of the substrate is known (see Patent Document 1).
ここで、このような構成を有する半導体集積回路装置を、図13を用いて説明する。
この半導体集積回路装置70は、素子分離領域52により分離された単結晶シリコン層71上に、ゲート絶縁膜53を介して所定の位置に形成されたゲート電極54と、このゲート電極54の両側で、単結晶シリコン層71中に形成された活性層(ソース領域55及びドレイン領域56)とから構成されたトランジスタ57が形成され、単結晶シリコン層71の表面側及び裏面側に、トランジスタ57に接続される配線層が、それぞれ形成されている。
なお、ゲート電極54の側壁には側壁絶縁膜72が形成され、ソース領域55及びドレイン領域56の内側にはLDD領域(55A,56A)が形成されている。また、73はシリサイド層、76はエッチングストッパー膜である。
Here, a semiconductor integrated circuit device having such a configuration will be described with reference to FIG.
The semiconductor integrated
A
なお、この半導体集積回路装置70は、単結晶シリコン層71の厚さDと比較して、トランジスタ57の活性層(ソース領域55,ドレイン領域56)が浅いため、ソース領域55及びドレイン領域56間に形成されたチャネル領域下のボディ領域711では、一部に空乏層68が形成される。そして、裏面側に形成された配線は、接続層64によりトランジスタ57に接続されている。
In this semiconductor
表面側の配線層は、単結晶シリコン層71の表面側に形成された層間絶縁膜60内において、コンタクト用の配線61を介して接続形成された1層目の配線74と、この1層目の配線74上に再びコンタクト用の配線61を介して形成された2層目の配線75とから構成されている。
なお、最上層の配線75上にはパッシベーション膜からなる平坦化膜77が形成され、この平坦化膜77上に接着剤層78を介して支持基板79が貼り付けられている。
The wiring layer on the surface side includes a
A
裏面側に形成された配線層は、単結晶シリコン層71の裏面側に、埋め込み酸化膜(所謂BOX層)80を介して形成された層間絶縁膜60中において、コンタクト用の配線61を介して形成された配線81から構成されている。
ところで、図13に示す構成の半導体集積回路装置70を製造する場合、次に示すような問題点が生じることが考えられる。
すなわち、半導体集積回路装置70の場合、裏面側に形成された配線81は、接続層64により表面側に形成されたトランジスタ57(ドレイン領域56)に接続されている。
しかしながら、この接続層64は、単結晶シリコン層71の表面側にトランジスタ57や配線(74,75)を形成した後、裏面側からドレイン領域56と対応する位置にコンタクトホール611を形成し、このコンタクトホール611を通じて単結晶シリコン層71内にイオン注入を行った後、イオン注入された領域を活性化することにより形成しているので、例えば、活性化の際の高温の熱処理によって、先に形成された、耐熱性の低い材料からなる配線(74,75)に熱的な影響を与えてしまう虞が生じる。
Incidentally, when the semiconductor integrated
That is, in the case of the semiconductor integrated
However, in this
また、例えばマスクの位置ずれ等により、コンタクトホール611がドレイン領域56に対応する位置からずれて形成された場合、接続層64が、ドレイン領域56と接続されなかったり、ドレイン領域56との間で充分な接続面積が得られない構成となってしまう。このような接続不良が生じた場合、例えば装置自体の動作不良を引き起こしてしまう。
Further, when the
このような問題は、図13に示したように、SOI基板を元に表面側と裏面側に配線を有する半導体集積回路装置を製造した場合だけではなく、単なる基板を元に表面側と裏面側に配線を有する半導体集積回路装置を製造した場合にも生じることが考えられる。 As shown in FIG. 13, such a problem occurs not only in the case of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having wiring on the front surface side and the back surface side based on the SOI substrate, but also on the front surface side and the back surface side based on the simple substrate. It may also occur when a semiconductor integrated circuit device having a wiring is manufactured.
上述した点に鑑み、本発明は、表面側の配線層に影響を与えず、且つ接続不良を起こさずに接続層を形成することができる半導体集積回路装置の製造方法を提供するものである。 In view of the above, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device that can form a connection layer without affecting the wiring layer on the front surface side and without causing a connection failure.
本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法は、半導体層に、表面側から裏面側にまで達する接続層を形成する工程と、接続層が形成されている半導体層の表面側に、トランジスタを形成して、接続層とトランジスタのドレイン領域とを直接接続する工程と、トランジスタが形成されている半導体層の表面側に、トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、その後、半導体層の裏面側に、接続層に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有するようにする。 The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a step of forming a connection layer extending from the front surface side to the back surface side in a semiconductor layer, and forming a transistor on the front surface side of the semiconductor layer on which the connection layer is formed And a step of directly connecting the connection layer and the drain region of the transistor, and a step of forming a first wiring layer by connecting to the source region of the transistor on the surface side of the semiconductor layer where the transistor is formed. Thereafter, a step of connecting to the connection layer and forming a second wiring layer on the back surface side of the semiconductor layer is provided.
上述した本発明の半導体集積回路装置の製造方法によれば、半導体層に、表面側から裏面側にまで達する接続層を形成する工程と、接続層が形成されている半導体層の表面側に、トランジスタを形成して、接続層とトランジスタのドレイン領域とを直接接続する工程と、トランジスタが形成されている半導体層の表面側に、トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、その後、半導体層の裏面側に、接続層に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有するので、例えば、半導体層の表面側にトランジスタ及び第1の配線層を形成した後に、半導体層に、トランジスタのドレイン領域と第2の配線層とを接続する接続層を形成する方法に比べて、第1の配線層に与える熱的な影響を抑えることが可能になる。
また、先に接続層を形成してしまう分、接続層とトランジスタのドレイン領域との接続不良の発生を低減することが可能になる。また、例えばトランジスタのドレイン領域との位置合わせずれ等を考慮しなくても済むので、接続層を簡易に形成することが可能である。
According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention described above, a step of forming a connection layer reaching from the front surface side to the back surface side in the semiconductor layer, and on the surface side of the semiconductor layer in which the connection layer is formed , Forming a transistor, directly connecting the connection layer and the drain region of the transistor, and forming a first wiring layer on the surface side of the semiconductor layer in which the transistor is formed , connected to the source region of the transistor And a step of forming a second wiring layer by connecting to the connection layer on the back surface side of the semiconductor layer and then forming the transistor and the first wiring layer on the surface side of the semiconductor layer, for example. After the formation, the thermal influence on the first wiring layer can be suppressed as compared with a method of forming a connection layer for connecting the drain region of the transistor and the second wiring layer in the semiconductor layer. .
In addition, since the connection layer is formed first, it is possible to reduce the occurrence of connection failure between the connection layer and the drain region of the transistor. Further, for example, since it is not necessary to consider misalignment with the drain region of the transistor, the connection layer can be easily formed.
本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法は、支持基板上に絶縁膜を介して半導体層が積層された基板に対して、半導体層に、表面側から裏面側にまで達する接続層を形成する工程と、接続層が形成されている半導体層の表面側に、トランジスタを形成して、接続層とトランジスタのドレイン領域とを直接接続する工程と、トランジスタが形成されている半導体層の表面側に、トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、その後、支持基板を除去する工程と、支持基板が除去された後の半導体層の裏面側に、接続層に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有するようにする。 In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a connection layer reaching from the front surface side to the back surface side is formed on the semiconductor layer on the substrate in which the semiconductor layer is laminated on the support substrate via the insulating film. Forming a transistor on the surface side of the semiconductor layer on which the connection layer is formed and directly connecting the connection layer and the drain region of the transistor; and on the surface side of the semiconductor layer on which the transistor is formed , connected to the source region of the transistor, forming a first wiring layer, then removing the support substrate, the back surface side of the semiconductor layer after the supporting substrate is removed, connected to a connection layer And a step of forming a second wiring layer.
上述した本発明の半導体集積回路装置の製造方法によれば、支持基板上に絶縁膜を介して半導体層が積層された基板に対して、半導体層に、表面側から裏面側にまで達する接続層を形成する工程と、接続層が形成されている半導体層の表面側に、トランジスタを形成して、接続層とトランジスタのドレイン領域とを直接接続する工程と、トランジスタが形成されている半導体層の表面側に、トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、その後、支持基板を除去する工程と、支持基板が除去された後の半導体層の裏面側に、接続層に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有するので、例えば、半導体層の表面側にトランジスタ及び第1の配線層を形成した後に、半導体層に、トランジスタのドレイン領域と第2の配線層とを接続する接続層を形成する方法に比べて、第1の配線層に与える熱的な影響を抑えることが可能になる。
また、先に接続層を形成してしまう分、接続層とトランジスタのドレイン領域との接続不良の発生を低減することが可能になる。また、例えばトランジスタのドレイン領域との位置合わせずれ等を考慮しなくても済むので、接続層を簡易に形成することが可能である。
According to the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device of the present invention described above, the connection layer reaching the semiconductor layer from the front surface side to the back surface side with respect to the substrate in which the semiconductor layer is laminated on the support substrate via the insulating film. Forming a transistor on the surface side of the semiconductor layer where the connection layer is formed , directly connecting the connection layer and the drain region of the transistor, and forming the transistor in the semiconductor layer where the transistor is formed Connecting to the source region of the transistor on the front surface side, forming a first wiring layer, then removing the support substrate , and connecting to the back surface side of the semiconductor layer after the support substrate is removed Forming the second wiring layer in connection with the layer, for example, after forming the transistor and the first wiring layer on the surface side of the semiconductor layer, the drain region of the transistor and the first wiring layer are formed on the semiconductor layer. Compared to a method of forming a connection layer for connecting of the wiring layer, it is possible to suppress the thermal effect on the first wiring layer.
In addition, since the connection layer is formed first, it is possible to reduce the occurrence of connection failure between the connection layer and the drain region of the transistor. Further, for example, since it is not necessary to consider misalignment with the drain region of the transistor, the connection layer can be easily formed.
本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法は、支持基板上に絶縁膜を介して半導体層が形成された基板に対して、半導体層の表面側からのイオン注入により、半導体層の裏面側のみに、半導体層の電位を固定するための不純物領域を形成する工程と、不純物領域が形成されている半導体層の表面側に、トランジスタを形成する工程と、半導体層の表面側に、トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、支持基板を除去する工程と、半導体層の裏面側に、不純物領域に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有するようにする。 The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is such that only a back surface side of a semiconductor layer is formed by ion implantation from the front surface side of the semiconductor layer with respect to a substrate on which a semiconductor layer is formed on a support substrate via an insulating film. A step of forming an impurity region for fixing the potential of the semiconductor layer, a step of forming a transistor on the surface side of the semiconductor layer in which the impurity region is formed , and a source of the transistor on the surface side of the semiconductor layer. A step of forming a first wiring layer connected to the region, a step of removing the support substrate, and a step of forming a second wiring layer connected to the impurity region on the back surface side of the semiconductor layer. To have.
上述した本発明の半導体集積回路装置の製造方法によれば、支持基板上に絶縁膜を介して半導体層が形成された基板に対して、半導体層の表面側からのイオン注入により、半導体層の裏面側のみに、半導体層の電位を固定するための不純物領域を形成する工程と、不純物領域が形成されている半導体層の表面側に、トランジスタを形成する工程と、半導体層の表面側に、トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、支持基板を除去する工程と、半導体層の裏面側に、不純物領域に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有するので、例えば、半導体層の表面側にトランジスタ及び第1の配線層を形成した後に、裏面側より、トランジスタの空乏化されていない領域の電位を固定する不純物領域を半導体層に形成するようにした方法に比べて、例えば第1の配線層に与える熱的な影響を抑えることが可能になる。
また、第1のトランジスタの閾値の変動によるドレイン電流の増大が抑制された構成の半導体集積回路装置を製造することができる。
According to the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device of the present invention described above, the semiconductor layer is formed by ion implantation from the surface side of the semiconductor layer with respect to the substrate on which the semiconductor layer is formed on the support substrate via the insulating film. A step of forming an impurity region for fixing the potential of the semiconductor layer only on the back surface side, a step of forming a transistor on the surface side of the semiconductor layer where the impurity region is formed, and a surface side of the semiconductor layer, A step of forming a first wiring layer connected to the source region of the transistor, a step of removing the support substrate, and a second wiring layer connected to the impurity region on the back side of the semiconductor layer For example, after forming the transistor and the first wiring layer on the front surface side of the semiconductor layer, an impurity region for fixing the potential of the non-depleted region of the transistor is formed in the semiconductor layer from the back surface side. Compared with the method so as to, it is possible to suppress the thermal effect, for example, in the first wiring layer.
In addition, it is possible to manufacture a semiconductor integrated circuit device having a configuration in which an increase in drain current due to a change in threshold value of the first transistor is suppressed.
また、本発明の半導体集積回路装置の製造方法によれば、半導体層に表面側から裏面側にまで達する接続層を形成し、半導体層の表面側にトランジスタ及び第1の配線層を形成した後、半導体層の裏面側に第2の配線層を形成したので、表面側の配線層に影響を与えず、且つ、表面側のトランジスタとの間で接続不良等を起こさずに接続層を形成することができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, after the connection layer reaching from the front surface side to the back surface side is formed on the semiconductor layer, and the transistor and the first wiring layer are formed on the front surface side of the semiconductor layer. Since the second wiring layer is formed on the back surface side of the semiconductor layer, the connection layer is formed without affecting the wiring layer on the front surface side and without causing poor connection with the transistor on the front surface side. be able to.
また、本発明の半導体集積回路装置の製造方法によれば、支持基板上に絶縁膜を介して半導体層が積層された基板に対して、表面側からのイオン注入により半導体層の裏面側のみに不純物領域を形成した後、半導体層の表面側に第1のトランジスタ及び第1の配線層を形成して、半導体層の裏面側に不純物領域に接続して第2の配線層を形成するので、表面側の配線層に影響を与えず、トランジスタの閾値電圧が変動してドレイン電流が増大することが抑えられた構成の半導体集積回路装置を製造することができる。
したがって、信頼性が確保され、且つキンク現象等の基板浮遊効果が抑制された構成の半導体集積回路装置を得ることができる。
Further, according to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, only the back surface side of the semiconductor layer is implanted by ion implantation from the front surface side with respect to the substrate in which the semiconductor layer is laminated on the support substrate via the insulating film. After forming the impurity region, the first transistor and the first wiring layer are formed on the front surface side of the semiconductor layer, and the second wiring layer is formed on the back surface side of the semiconductor layer so as to be connected to the impurity region. It is possible to manufacture a semiconductor integrated circuit device having a configuration in which an increase in drain current due to a change in threshold voltage of a transistor is suppressed without affecting the wiring layer on the surface side.
Therefore, it is possible to obtain a semiconductor integrated circuit device having a configuration in which reliability is ensured and a substrate floating effect such as a kink phenomenon is suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法を適用する、半導体集積回路装置の一実施の形態の概略構成図を、図5に示す。
この半導体集積回路装置1は、素子分離領域6により分離された単結晶シリコン層(半導体層)4上に、ゲート絶縁膜13を介して所定の位置に形成されたゲート電極14と、このゲート電極14の両側で、単結晶シリコン層4中に形成された活性層(ソース領域15及びドレイン領域16)とから構成されたMOS型の電界効果トランジスタ(以下MOSFETと示す)12が形成され、単結晶シリコン層4の表面側に、MOSFET12の一方の活性層(ソース領域15)に接続される配線層(第1の配線層)が形成され、単結晶シリコン層4の裏面側に、MOSFET12の他方の活性層(ドレイン領域16)に接続される配線層(第2の配線層)が形成されている。
なお、ゲート電極14の側壁には側壁絶縁膜17が形成され、ソース領域15及びドレイン領域16の内側にはLDD領域(15A,16A)が形成されている。また、場合によっては、その下部にハロー或いはポケットと呼ばれる領域が形成される。また、ソース領域15及びドレイン領域16の表面側、並びにゲート電極14上にはシリサイド層18が形成され、単結晶シリコン層4の全面にはエッチングストッパー膜19が形成されている。なお、図5に示す場合は、シリサイド層18が形成された構成を示したが、シリサイド層18は必要に応じて取り除くこともできる。
First, FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of a semiconductor integrated circuit device to which the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is applied.
The semiconductor integrated
A side
表面側の配線層は、単結晶シリコン層4上に形成された層間絶縁膜23中において、ソース領域15と対応する位置にコンタクト用の配線24を介して接続形成された1層目の配線211と、この1層目の配線211上に再びコンタクト用の配線24を介して接続形成された2層目の配線212とから構成されている。
なお、最上層の配線212上にはパッシベーション膜からなる平坦化膜25が形成され、この平坦化膜25上に接着剤層26を介して支持基板27が貼り付けられている。
The wiring layer on the surface side is a first-
A
裏面側に形成された配線層は、単結晶シリコン層4の裏面側に埋め込み酸化膜(所謂BOX層)3を介して形成された層間絶縁膜23中において、表面側に形成されたMOSFET12のドレイン領域16と対応する位置に形成されたコンタクト用の配線24と、このコンタクト用の配線24に接続形成された1層目の配線221とから構成されている。
The wiring layer formed on the back surface side is the drain of the
ここで、本実施の形態の半導体集積回路装置1の場合、単結晶シリコン層4の膜厚Dが厚く形成されているので(数十nm〜100nm)、この単結晶シリコン層4中に形成されるチャネル領域下のボディ領域41が完全に空乏化されず、部分的に空乏層28が形成された構造となっている。したがって、単結晶シリコン層4中のドレイン領域16と対応する位置に接続層8を形成することにより、表面側に形成されたMOSFET12と裏面側の配線221とを接続するようにしている。
Here, in the case of the semiconductor integrated
そして、本実施の形態においては、特に、裏面側に形成された配線221が、単結晶シリコン層4内の表面側から裏面側まで形成された接続層8を介して、表面側に形成されたMOSFET12のドレイン領域16と接続されている
すなわち、本実施の形態の場合では、接続層8がドレイン領域16の内部で直接接することで、MOSFET12と裏面側の配線221が接続されている。
なお、この他にも、例えば接続層8の片側のみが、ドレイン領域16の内部で直接接することで、MOSFET12と裏面側の配線221が接続される場合も考えられる。
In the present embodiment, in particular, the
In addition to this, for example, only one side of the
上述した本実施の形態の半導体集積回路装置1によれば、表面側に形成されたMOSFET12と裏面側に形成された配線221とを接続する接続層8が、MOSFET12のドレイン領域16を貫通することにより接続されているので、接続層8とドレイン領域16との間で確実な接続を得ることができる。また、接続層8とドレイン領域16との間で充分な接続面積を得ることができる。
これにより、表面側のMOSFET12と裏面側の配線221との間での接続不良が抑制された半導体集積回路装置を得ることができる。
According to the semiconductor integrated
As a result, a semiconductor integrated circuit device in which poor connection between the
次に、本発明の製造方法の一実施の形態として、図5に示した構成の半導体集積回路装置1を製造する方法を、図1〜図4を用いて説明する。なお、図5と対応する部分には同一符号を付している。
先ず、図1Aに示すように、例えばシリコンからなる支持基板2上に、埋め込み酸化膜(所謂BOX層)3を介して、単結晶シリコン層(所謂SOI層)4が形成されたSOI基板5を用意する。
Next, as an embodiment of the manufacturing method of the present invention, a method for manufacturing the semiconductor integrated
First, as shown in FIG. 1A, an
なお、SOI基板5としては、例えば張り合わせ法や水素イオン注入法を用いて形成されたもの等が挙げられる。特に、例えば支持基板2上に、エピタキシャル成長により形成された単結晶シリコン層が熱酸化されることにより形成された埋め込み酸化膜3を介して、単結晶シリコン層4が形成されたSOI基板5は、埋め込み酸化膜3と単結晶シリコン層4との界面に欠陥が少なく望ましい。また、埋め込み酸化膜3や単結晶シリコン層4の膜厚は任意に設定することができる。
As the
次に、SOI基板5の単結晶シリコン層4の所定の位置に、例えばSTI(シャロートレンチ素子分離)法を用いて素子分離領域6を形成し、図1Bに示すように、単結晶シリコン層4中に、素子分離領域6によりそれぞれ分離された素子形成領域7を形成する。
Next, an
そして、本実施の形態においては、特に、SOI基板5の表面側にトランジスタ及び配線層を形成する前に、表面側に形成されるトランジスタと裏面側の配線層とを接続する接続層8を形成する。
In this embodiment, in particular, before the transistors and wiring layers are formed on the front surface side of the
すなわち、このように、SOI基板5の表面側にトランジスタや配線層が形成される前に接続層8を形成することにより、従来のような、基板の表面側にトランジスタや配線層を形成した後に接続層を形成する場合に比べて、基板の表面側に形成された耐熱性の低い材料よりなる配線層に与える熱的な影響を防止することができる。
That is, by forming the
接続層8は、例えば、以下に示すようにして形成することができる。
先ず、単結晶シリコン層4をエッチングすることにより、素子形成領域7内の所定の位置にトレンチ溝やヴィアホール等の所謂穴9を形成する。ここで、単結晶シリコン層4のエッチングは埋め込み酸化膜(BOX層)3に到達するまで行う。
この際、単結晶シリコン層4と埋め込み酸化膜3との間で高い選択比を確保することができるため、埋め込み酸化膜3に影響を与えずに、均一な深さの穴9を単結晶シリコン層4と埋め込み酸化膜3との界面まで形成することができる。また、酸化膜3がストッパーとなるので、このような点においても、埋め込み酸化膜3や支持基板2に影響を与えずに、均一な深さの穴9を単結晶シリコン層4と埋め込み酸化膜3との界面まで形成することができる。
そして、この穴9内に、CVD法を用いて不純物がドープされた多結晶シリコン10を堆積させる。この後、例えばEB法やCMP法を用いて研磨することにより、穴9の内部以外の多結晶シリコン10を除去する。これにより、上述したような接続層8が形成される。
なお、多結晶シリコン10にドープする不純物としては、後述する工程で形成されるトランジスタのソース領域及びドレイン領域と同じ導電型(例えばN型)とする。
The
First, by etching the single
At this time, since a high selection ratio can be ensured between the single
Then,
The impurity doped into the
次に、従来より公知の方法にしたがい、図2Cに示すように、SOI基板5の表面側にMOS型の電界効果トランジスタ(以下MOSFETと示す)12を形成する。
具体的には、先ず、素子形成領域7上の所定の位置に、ゲート酸化膜13を介してゲート電極14を形成し、さらに、素子形成領域7内の所定の位置にLDD領域(15A,16A)を形成する。また、場合によっては、その下部にハロー或いはポケットと呼ばれる領域を形成する。
次に、ゲート電極14の側壁に側壁絶縁膜17を形成し、この側壁絶縁膜17が形成されたゲート電極14をマスクとして、素子形成領域7内に不純物(例えばN型)をイオン注入した後、不純物が注入された領域を活性化することにより、素子形成領域7中の所定の位置にソース領域15及びドレイン領域16を形成する。
この後、ソース領域15及びドレイン領域16の表面側、並びにゲート電極14上にシリサイド層18を形成し、MOSFET12を含んで全面にはエッチングストッパー膜19を形成する。
Next, according to a conventionally known method, as shown in FIG. 2C, a MOS type field effect transistor (hereinafter referred to as MOSFET) 12 is formed on the surface side of the
Specifically, first, a
Next, a
Thereafter, a
ここで、イオン注入を行う際に、ドレイン領域が形成される位置に、上述したように接続層8が形成されているので、イオン注入領域が、接続層8を跨ぐように形成される。したがって、活性化した後は、接続層8がドレイン領域16を貫通して形成された状態となる。
Here, since the
次に、図2Dに示すように、SOI基板5上に表面側の配線層を形成する。
具体的には、先ず、例えばSOI基板5上の全面に層間絶縁膜23を形成して平坦化処理を行った後、平坦化された層間絶縁膜23のドレイン領域16に対応する位置にコンタクト用の配線24を形成する。そして、コンタクト用の配線24に接続するように1層目となる配線211を形成する。
次に、1層目の配線211を含んで全面に再び層間絶縁膜23を形成して平坦化処理を行った後、平坦化された層間絶縁膜23の1層目の配線211に対応する位置に再びコンタクト用の配線24を形成した後、コンタクト用の配線24に接続するように2層目となる配線212を形成する。
尚、図2Cに示す場合では配線層が2層構造の場合を示したが、3層以上の場合はこのような工程が繰り返される。
この後、最表面の配線212上に、例えばSiN膜やSiON膜等からなるパッシベート膜からなる平坦化膜25を形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, a wiring layer on the surface side is formed on the
Specifically, first, for example, after an
Next, after the
In the case shown in FIG. 2C, the case where the wiring layer has a two-layer structure is shown. However, when there are three or more layers, such a process is repeated.
Thereafter, a
次に、後述する工程で支持基板を接着するために、平坦化膜25上に接着材層26を塗布する。ここで、接着材層26としては、可能な限り耐熱性の高いものを用いることが望ましく、例えばSOG膜や有機膜等の塗布系のもの、あるいは接着シート等を用いることができる。次いで、支持基板27を張り合わせることにより、図3Eに示すように、配線層上に支持基板27が張り合わされた状態にする。
なお、SOI基板5の表面側に支持基板27を張り合わせるのは、後述する工程において、その支持基板2を研磨してSOI基板5を薄膜化させる際に、機械的な強度を確保するためである。
Next, an
Note that the reason why the
次に、上下を反転させることにより、図3Fに示すように、SOI基板5の裏面側、すなわち支持基板2が露出された状態にする。
Next, by turning upside down, as shown in FIG. 3F, the back side of the
次に、支持基板2を除去して、図4Gに示すように、SOI基板5の埋め込み酸化膜3が露出された状態にする。
この際、最初は機械的研磨やCMP法を用いて支持基板2を研磨し、表面が埋め込み酸化膜3の近傍に近づいた段階で、例えばウェットエッチング法に切り換えて支持基板2と埋め込み酸化膜3とのエッチングレートを確保できる条件で支持基板2をエッチングする。
このように段階的に研磨とエッチングとを切り換えることにより、埋め込み酸化膜3に影響を与えずに、埋め込み酸化膜3の表面を完全に露出した状態にすることができる。
Next, the
At this time, the
By switching between polishing and etching stepwise in this way, the surface of the buried
次に、図4Hに示すように、埋め込み酸化膜3上に裏面側の配線層を形成する。
具体的には、先ず、埋め込み酸化膜3上の全面に層間絶縁膜23を形成して平坦化処理を行った後、層間絶縁膜23の接続層8に対応する位置にコンタクト用の配線24を接続形成し、平坦化された層間絶縁膜23上のコンタクト用の配線24と接続するように配線221を形成する。
この際、上述したように、接続層8が単結晶シリコン層4と埋め込み酸化膜3との界面まで形成されているので、例えば、コンタクト用の配線24を接続層8に確実に接続することができる。
尚、上述した表面側の配線層の場合と同様に、配線層が例えば3層以上の場合は、このような工程が繰り返される。
Next, as shown in FIG. 4H, a wiring layer on the back surface side is formed on the buried
Specifically, first, after an
At this time, as described above, since the
Similar to the case of the wiring layer on the surface side described above, such a process is repeated when there are three or more wiring layers, for example.
この後、再び上下を反転させることにより、図5に示したように、表面側と裏面側にそれぞれ配線層が形成された構成の半導体集積回路装置1を得ることができる。
Thereafter, the semiconductor integrated
上述した本実施の形態の半導体集積回路装置1の製造方法によれば、単結晶シリコン層4の表面側にMOSFET12及び配線(211,212)を形成する前に、表面側より、単結晶シリコン層4に接続層8を先に形成するようにしたので、例えば、単結晶シリコン層4の表面側にMOSFET12及び配線(211,212)を形成した後に、単結晶シリコン層4の裏面側からMOSFET12のドレイン領域16と対応する位置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを通じて単結晶シリコン層4内にイオン注入を行った後、イオン注入された領域を活性化して接続層8を形成する方法と比較して、単結晶シリコン層4の表面側に形成された、耐熱性の低い材料よりなる配線(211,212)に与える熱的な影響を抑制することができる。
According to the manufacturing method of the semiconductor integrated
また、従来のように、コンタクトホールを形成し、コンタクトホールより基板中にイオン注入を行って接続層を形成する方法と比較すると、先にSOI基板5に接続層8を形成する分、マスクの位置ずれ等による接続層8とドレイン領域16との接続不良を低減することができる。
また、マスクの位置ずれ等を考慮しなくても済むので、簡易に接続層8を形成することができる。
Further, as compared with a conventional method in which a contact hole is formed and ions are implanted into the substrate from the contact hole to form a connection layer, the
In addition, since it is not necessary to consider the displacement of the mask or the like, the
本実施の形態においては、図1Bに示す工程において、単結晶シリコン層4の所定の位置に穴9を形成し、この穴9内に、CVD法を用いて不純物がドープされた多結晶シリコンを堆積させることにより接続層8を形成したが、この工程の際、図6に示すように、例えば、表面側より、単結晶シリコン層4の所定の位置に不純物をイオン注入することにより接続層81を形成することもできる。これ以降の工程は、図2C〜図4Hに示す工程と同様の工程を行うことにより、図7に示すような、表面側と裏面側にそれぞれ配線層が形成された構成の半導体集積回路装置111を得ることができる。
なお、不純物の注入条件は任意に設定することができる。
In the present embodiment, in the step shown in FIG. 1B, a
The impurity implantation conditions can be arbitrarily set.
なお、接続層8となるイオン注入領域の活性化は、イオン注入に引き続いて行うこともできるが、この後の工程で形成されるMOSFET12のソース領域15及びドレイン領域16の活性化の際に同時に行うこともできる。
The ion implantation region to be the
上述した本実施の形態においては、本発明を、支持基板2上に埋め込み酸化膜(絶縁膜)3を介して半導体層(単結晶シリコン層)4が積層されたSOI基板5を元に、表面側と裏面側に配線層を有する半導体集積回路装置を製造する場合に適用して説明を行ったが、SOI基板5ではなく、単なる基板を元に、表面側と裏面側に配線層を有する半導体集積回路装置を製造する場合にも、本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, the present invention is based on the
このような場合においても、本実施の形態の場合と同様に、基板の表面側に形成された、耐熱性の低い材料よりなる配線に与える熱的な影響を抑制することができる。
また、先に基板に接続層を形成する分、マスクの位置ずれ等による接続層とドレイン領域との接続不良を低減することができる。また、マスクの位置ずれ等を考慮しなくても済むので、簡易に接続層を形成することができる。
Even in such a case, as in the case of the present embodiment, it is possible to suppress the thermal influence on the wiring made of a material having low heat resistance formed on the surface side of the substrate.
In addition, since the connection layer is formed on the substrate first, connection failure between the connection layer and the drain region due to misalignment of the mask or the like can be reduced. In addition, since it is not necessary to consider the positional deviation of the mask, the connection layer can be easily formed.
次に、本発明に係る半導体集積回路装置の他の実施の形態を説明するにあたり、先ず、
本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法を適用する、半導体集積回路装置の一形態を、図12を用いて説明する。なお、図5と対応する部分には同一符号を付している。
この半導体集積回路装置11は、素子分離領域6により分離された単結晶シリコン層4上に、ゲート絶縁膜13を介して所定の位置に形成されたゲート電極14と、このゲート電極14の両側で、単結晶シリコン層4内に形成された活性層(ソース領域15及びドレイン領域16)とから構成されたMOS型の電界効果トランジスタ(以下MOSFETと示す)12が形成され、このMOSFET12と接続される配線層が、それぞれ単結晶シリコン層4の表面側及び裏面側に形成されている。なお、ゲート電極14の側壁には側壁絶縁膜17が形成され、ソース領域15及びドレイン領域16の内側にはLDD領域(15A,16A)が形成されている。また、場合によっては、その下部にハロー或いはポケットと呼ばれる領域が形成される。また、ソース領域15及びドレイン領域16の表面側、並びにゲート電極14上にはシリサイド層18が形成され、MOSFET12を含んで全面にはエッチングストッパー膜19が形成されている。
Next, in describing another embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, first,
One mode of a semiconductor integrated circuit device to which a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is applied will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part corresponding to FIG.
The semiconductor integrated
表面側の配線層は、単結晶シリコン層4上に形成された層間絶縁膜23中において、ソース領域15と対応する位置にコンタクト用の配線24を介して接続形成された1層目の配線211と、この1層目の配線211上に再びコンタクト用の配線24を介して接続形成された2層目の配線212とから構成されている。
なお、最上層の配線212上には、パッシベーション膜からなる平坦化膜25が形成され、この平坦化膜25上に接着剤層26を介して支持基板27が貼り付けられている。
The wiring layer on the surface side is a first-
Note that a
裏面側の配線層は、単結晶シリコン層4の裏面側に、埋め込み酸化膜(所謂BOX層)3を介して形成された層間絶縁膜23中において、後述する接触層に対応して形成されたコンタクト用の配線24と、このコンタクト用の配線24に接続形成された1層目の配線221とから構成されている。
The wiring layer on the back surface side was formed on the back surface side of the single
そして、このような構成の半導体集積回路装置11においては、単結晶シリコン層4の裏面側に、表面側に形成されたMOSFET12のボディ領域41の電位を固定する不純物領域(接触層)30が形成されている。
具体的には、MOSFET12が形成されている素子形成領域7の裏面側において、単結晶シリコン層4と埋め込み酸化膜(所謂BOX層)3との界面の所定の位置に接触層30が形成される。そして、この接触層30が、裏面側に形成された配線221と接続される。
なお、この接触層30の形成位置は、ゲート電極14の真下に限定されず、素子形成領域7内であれば特に限定されるものではない。
In the semiconductor integrated
Specifically, the
The formation position of the
すなわち、MOSFET12のボディ領域41の電位を固定するための接触層30を形成することにより、裏面側の配線221を通じて接触層30に与える電圧を変化させることで、ボディ領域41の電位を固定することができる。これにより、ボディ領域41に蓄積された正孔を引き抜くことが可能になるので、ボディ領域41において正孔蓄積量が増大してしまう問題を解決することができる。
That is, by forming the
この場合、例えばボディ領域41の電位がプラス(+)側に上昇することを抑えて、MOSFET12の閾値電圧(Vth)が変動することによるドレイン電流の増加を抑制することができるので、例えば急激なドレイン電流の増加(キンク)が発生してしまうことを防止することができる。
In this case, for example, the potential of the
また、この半導体集積回路装置11においては、レイアウトが複雑化された表面側ではなく、裏面側にボディ領域41の電位を固定する接触層30が形成されているので、例えば表面側にボディ領域41の電位を固定する接触層30が形成された構成に比べて、表面側のレイアウトを簡素化することができる。
Further, in this semiconductor integrated
次に、本発明の他の実施の形態として、図12に示した構成の半導体集積回路装置11を製造する方法の一実施の形態を、図8〜図11を用いて説明する。なお、図12と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
先ず、図8Aに示すように、例えばシリコンからなる支持基板2上に、埋め込み酸化膜(所謂BOX層)3を介して、単結晶シリコン層(所謂SOI層)4が形成されたSOI基板5を用意する。
Next, as another embodiment of the present invention, an embodiment of a method for manufacturing the semiconductor integrated
First, as shown in FIG. 8A, an
なお、SOI基板5としては、例えば張り合わせ法や水素イオン注入法を用いて形成されたもの等が挙げられる。特に、例えば支持基板2上に、エピタキシャル成長により形成された単結晶シリコン層が熱酸化されて形成された埋め込み酸化膜3を介して、単結晶シリコン層4が形成されたSOI基板5は、埋め込み酸化膜3と単結晶シリコン層4との界面に欠陥が少なく望ましい。
また、埋め込み酸化膜3や単結晶シリコン層4の膜厚は任意に設定することができる。
As the
The film thickness of the buried
次に、SOI基板5の単結晶シリコン層4の所定の位置に、例えばSTI(シャロートレンチ素子分離)法を用いて素子分離領域6を形成し、図8Bに示すように、単結晶シリコン層4中に、素子分離領域6によりそれぞれ分離された素子形成領域7を形成する。
Next, an
そして、本実施の形態においては、特に、SOI基板5の表面側にトランジスタ及び配線層を形成する前に、トランジスタのボディ領域41の電位を固定する接触層30を、表面側より先に形成してしまう。
具体的には、素子分離領域6により分離された単結晶シリコン層4内の所定の位置に、イオン注入により不純物を注入し、この後、注入された領域を活性化することにより低抵抗化された接触層30を形成する。
なお、注入される不純物としては、単結晶シリコン層4と同じ導電型(例えばN型)にすることが望ましい。
In this embodiment, in particular, before forming the transistor and the wiring layer on the surface side of the
Specifically, an impurity is implanted into a predetermined position in the single
Note that it is desirable that the implanted impurities have the same conductivity type (for example, N type) as the single
すなわち、このように、SOI基板5の表面側にトランジスタや配線層が形成される前に先に接触層30を形成することにより、例えば、基板の表面側に形成された耐熱性の低い材料よりなる配線(211,212)に与える熱的な影響を防止することができる。
That is, in this way, by forming the
次に、従来より公知の方法にしたがい、図8Cに示すように、SOI基板5の表面側にMOS型の電界効果トランジスタ(以下MOSFETと示す)12を形成する。
具体的には、先ず、素子形成領域7上の所定の位置に、ゲート酸化膜13を介してゲート電極14を形成し、さらに、素子形成領域7内の所定の位置にLDD領域(15A,16A)を形成する。また、場合によっては、その下部にハロー或いはポケットと呼ばれる領域を形成する。
次に、ゲート電極14の側壁に側壁絶縁膜17を形成し、この側壁絶縁膜17が形成されたゲート電極14をマスクとして、素子形成領域7内に不純物(例えばN型)をイオン注入した後、不純物が注入された領域を活性化することにより、素子形成領域7中の所定の位置にソース領域15及びドレイン領域16を形成する。
この後、ソース領域15及びドレイン領域16の表面側、並びにゲート電極14上にシリサイド層18を形成し、MOSFET12を含んで全面にはエッチングストッパー膜19を形成する。
Next, in accordance with a conventionally known method, as shown in FIG. 8C, a MOS type field effect transistor (hereinafter referred to as MOSFET) 12 is formed on the surface side of the
Specifically, first, a
Next, a
Thereafter, a
次に、図9Dに示すように、SOI基板5上に表面側の配線層を形成する。
具体的には、先ず、例えばSOI基板5上の全面に層間絶縁膜23を形成して平坦化処理を行った後、平坦化された層間絶縁膜23のドレイン領域16に対応する位置にコンタクト用の配線24を形成する。そして、コンタクト用の配線24に接続するように1層目となる配線211を形成する。
次に、1層目の配線211を含んで全面に再び層間絶縁膜23を形成して平坦化処理を行った後、平坦化された層間絶縁膜23の1層目の配線211に対応する位置に再びコンタクト用の配線24を形成した後、コンタクト用の配線24に接続するように2層目となる配線212を形成する。
尚、図9Dに示す場合では配線層が2層構造の場合を示したが、3層以上の場合はこのような工程が繰り返される。
この後、最表面の配線212上に、例えばSiN膜やSiON膜等からなるパッシベート膜からなる平坦化膜25を形成する。
Next, as shown in FIG. 9D, a wiring layer on the surface side is formed on the
Specifically, first, for example, after an
Next, after the
In the case shown in FIG. 9D, the case where the wiring layer has a two-layer structure is shown. However, in the case of three or more layers, such a process is repeated.
Thereafter, a
次に、後述する工程で支持基板を接着するために、平坦化膜25上に接着材層26を塗布する。ここで、接着材層26としては、可能な限り耐熱性の高いものを用いることが望ましく、例えばSOG膜や有機膜等の塗布系のもの、あるいは接着シート等を用いることができる。次いで、支持基板27を張り合わせることにより、図9Eに示すように、配線層上に支持基板27が張り合わされた状態にする。
なお、SOI基板5の表面側に支持基板27を張り合わせるのは、後述する工程において、その支持基板2を研磨してSOI基板5を薄膜化させる際に、機械的な強度を確保するためである。
Next, an
Note that the reason why the
次に、上下を反転させることにより、図10Fに示すように、SOI基板5の裏面側、すなわち支持基板2が露出された状態にする。
Next, by turning upside down, as shown in FIG. 10F, the back side of the
次に、露出された支持基板2を研磨して、図10Gに示すように、SOI基板5の埋め込み酸化膜3が露出された状態にする。
この際、最初は機械的研磨やCMP法を用いて支持基板2を研磨し、表面が埋め込み酸化膜3の近傍に近づいた段階で、例えばウェットエッチング法に切り換えて支持基板2と埋め込み酸化膜3とのエッチングレートを確保できる条件で支持基板2をエッチングする。
このように段階的に研磨やエッチングを切り換えることにより、埋め込み酸化膜3に影響を与えずに、埋め込み酸化膜3の表面を完全に露出した状態にすることができる。
Next, the exposed
At this time, the
By switching between polishing and etching stepwise in this way, the surface of the buried
次に、図11に示すように、埋め込み酸化膜3上に裏面側の配線層を形成する。
具体的には、先ず、埋め込み酸化膜3上の全面に層間絶縁膜23を形成して平坦化処理を行った後、層間絶縁膜23の接続層8に対応する位置にコンタクト用の配線24を接続形成し、平坦化された層間絶縁膜23上のコンタクト用の配線24と接続するように配線221を形成する。
この際、接続層8が単結晶シリコン層4と埋め込み酸化膜3との界面まで形成されているので、上述したように、コンタクト用の配線24を接続層8に確実に接続することができる。
尚、上述した表面側の配線層の場合と同様に、配線層が例えば3層以上の場合は、このような工程が繰り返される。
Next, as shown in FIG. 11, a wiring layer on the back surface side is formed on the buried
Specifically, first, after an
At this time, since the
Similar to the case of the wiring layer on the surface side described above, such a process is repeated when there are three or more wiring layers, for example.
この後、再び上下を反転させることにより、図12に示したように、単結晶シリコン層4の裏面側に、表面側に形成されたMOSFET12のボディ領域28の電位を固定する接触層30が設けられた構成の半導体集積回路装置11を得ることができる。
Thereafter, the
本実施の形態においては、接触層30を形成する際において(図7B参照)、イオン注入された領域の活性化は、イオン注入に引き続いて行った場合を示したが、この後の工程で形成されるMOSFET12のソース領域15及びドレイン領域16を形成する際の活性化の際に同時に行うこともできる。
In the present embodiment, when the
上述した本実施の形態の半導体集積回路装置11の製造方法によれば、SOI基板5の表面側にMOSFET12及び配線(211,212)を形成する前に、表面側より、基板5の所定の位置に接触層30をイオン注入して形成するようにしたので、例えば、SOI基板5の表面側にMOSFET12及び配線(211,212)を形成した後に、裏面側から、基板5の所定の位置に接触層30をイオン注入して形成する方法と比較して、基板5の表面側に形成された耐熱性の低い材料よりなる配線(211,212)に与える活性化の際の熱的な影響を抑制することができる。
また、前述したように、MOSFET12の閾値の変動によるドレイン電流の増大が抑制された構成の半導体集積回路装置を製造することができる。
According to the manufacturing method of the semiconductor integrated
Further, as described above, it is possible to manufacture a semiconductor integrated circuit device having a configuration in which an increase in drain current due to fluctuations in the threshold value of the
図5に示した構成と、図12に示した構成とを、組み合わせて半導体集積回路装置を構成することもできる。この場合、単結晶シリコン層4の裏面側の配線は、MOSFET12の活性層(ドレイン領域16)に接続する配線と、接触層30に接続する配線とが、それぞれ独立して設けられる。
The configuration shown in FIG. 5 and the configuration shown in FIG. 12 can be combined to form a semiconductor integrated circuit device. In this case, as the wiring on the back surface side of the single
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.
1,11・・・半導体集積回路装置、2・・・支持基板、3・・・埋め込み酸化膜(BOX層)、4・・単結晶シリコン層、5・・・SOI基板、6・・・素子分離領域、7・・・素子形成領域、8・・・接続層、9・・・穴、10・・・多結晶シリコン、12・・・MOSFET、13・・・ゲート絶縁膜、14・・・ゲート電極、15・・・ソース領域、16・・・ドレイン領域、19・・・エッチングストッパー膜、21・・・配線層(表面側)、22・・・配線層(裏面側)、23・・・層間絶縁膜、24・・・コンタクト用の配線、25・・・平坦化膜、26・・・接着剤層、27・・・支持基板、30・・・接触層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記接続層が形成されている前記半導体層の表面側に、トランジスタを形成して、前記接続層と前記トランジスタのドレイン領域とを直接接続する工程と、
前記トランジスタが形成されている前記半導体層の表面側に、前記トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、
その後、前記半導体層の裏面側に、前記接続層に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有する
半導体集積回路装置の製造方法。 Forming a connection layer reaching the back side from the front side to the semiconductor layer;
Forming a transistor on the surface side of the semiconductor layer where the connection layer is formed , and directly connecting the connection layer and the drain region of the transistor;
Forming a first wiring layer on the surface side of the semiconductor layer in which the transistor is formed , connected to the source region of the transistor;
And forming a second wiring layer on the back side of the semiconductor layer by connecting to the connection layer. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
前記半導体層に、表面側から裏面側にまで達する接続層を形成する工程と、
前記接続層が形成されている前記半導体層の表面側に、トランジスタを形成して、前記接続層と前記トランジスタのドレイン領域とを直接接続する工程と、
前記トランジスタが形成されている前記半導体層の表面側に、前記トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、
その後、前記支持基板を除去する工程と、
前記支持基板が除去された後の前記半導体層の裏面側に、前記接続層に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有する
半導体集積回路装置の製造方法。 For a substrate in which a semiconductor layer is laminated on a support substrate via an insulating film,
Forming a connection layer reaching from the front surface side to the back surface side in the semiconductor layer;
Forming a transistor on the surface side of the semiconductor layer where the connection layer is formed , and directly connecting the connection layer and the drain region of the transistor;
Forming a first wiring layer on the surface side of the semiconductor layer in which the transistor is formed , connected to the source region of the transistor;
Then, removing the support substrate,
Forming a second wiring layer by connecting to the connection layer on the back side of the semiconductor layer after the support substrate is removed .
前記半導体層の表面側からのイオン注入により、前記半導体層の裏面側のみに、前記半導体層の電位を固定するための不純物領域を形成する工程と、
前記不純物領域が形成されている前記半導体層の表面側に、トランジスタを形成する工程と、
前記半導体層の表面側に、前記トランジスタのソース領域に接続して、第1の配線層を形成する工程と、
前記支持基板を除去する工程と、
前記半導体層の裏面側に、前記不純物領域に接続して、第2の配線層を形成する工程とを有する
半導体集積回路装置の製造方法。 For a substrate on which a semiconductor layer is formed on a support substrate via an insulating film,
Forming an impurity region for fixing the potential of the semiconductor layer only on the back surface side of the semiconductor layer by ion implantation from the surface side of the semiconductor layer;
Forming a transistor on the surface side of the semiconductor layer in which the impurity region is formed ;
Forming a first wiring layer on the surface side of the semiconductor layer, connected to the source region of the transistor;
Removing the support substrate;
Forming a second wiring layer connected to the impurity region on the back surface side of the semiconductor layer. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003415411A JP4940533B2 (en) | 2003-12-12 | 2003-12-12 | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003415411A JP4940533B2 (en) | 2003-12-12 | 2003-12-12 | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005175306A JP2005175306A (en) | 2005-06-30 |
JP4940533B2 true JP4940533B2 (en) | 2012-05-30 |
Family
ID=34734916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003415411A Expired - Fee Related JP4940533B2 (en) | 2003-12-12 | 2003-12-12 | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4940533B2 (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7285477B1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-10-23 | International Business Machines Corporation | Dual wired integrated circuit chips |
FR2910705B1 (en) * | 2006-12-20 | 2009-02-27 | E2V Semiconductors Soc Par Act | CONNECTION PLATE STRUCTURE FOR IMAGE SENSOR ON AMINED SUBSTRATE |
JP5487625B2 (en) * | 2009-01-22 | 2014-05-07 | ソニー株式会社 | Semiconductor device |
WO2010087087A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | シャープ株式会社 | Semiconductor device and method for manufacturing same |
US8912646B2 (en) | 2009-07-15 | 2014-12-16 | Silanna Semiconductor U.S.A., Inc. | Integrated circuit assembly and method of making |
EP2454752B1 (en) | 2009-07-15 | 2015-09-09 | Silanna Semiconductor U.S.A., Inc. | Semiconductor-on-insulator with backside heat dissipation |
WO2011008894A2 (en) | 2009-07-15 | 2011-01-20 | Io Semiconductor | Semiconductor-on-insulator with back side support layer |
US9466719B2 (en) | 2009-07-15 | 2016-10-11 | Qualcomm Incorporated | Semiconductor-on-insulator with back side strain topology |
US9390974B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-07-12 | Qualcomm Incorporated | Back-to-back stacked integrated circuit assembly and method of making |
KR101818556B1 (en) * | 2009-07-15 | 2018-01-15 | 퀄컴 인코포레이티드 | Semiconductor-on-insulator with back side body connection |
US9496227B2 (en) | 2009-07-15 | 2016-11-15 | Qualcomm Incorporated | Semiconductor-on-insulator with back side support layer |
EP3376531B1 (en) | 2014-02-28 | 2023-04-05 | LFoundry S.r.l. | Semiconductor device comprising a laterally diffused transistor |
US9515181B2 (en) | 2014-08-06 | 2016-12-06 | Qualcomm Incorporated | Semiconductor device with self-aligned back side features |
US9768109B2 (en) | 2015-09-22 | 2017-09-19 | Qualcomm Incorporated | Integrated circuits (ICS) on a glass substrate |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62272556A (en) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Fujitsu Ltd | Three-dimensional semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof |
JP2506383B2 (en) * | 1987-09-17 | 1996-06-12 | 富士通株式会社 | Large-scale integrated circuit and manufacturing method thereof |
JPH09260669A (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Nec Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JPH1079511A (en) * | 1996-09-04 | 1998-03-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP3713418B2 (en) * | 2000-05-30 | 2005-11-09 | 光正 小柳 | Manufacturing method of three-dimensional image processing apparatus |
JP2002110948A (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Toshiba Corp | Method for manufacturing semiconductor device |
-
2003
- 2003-12-12 JP JP2003415411A patent/JP4940533B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005175306A (en) | 2005-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4947931B2 (en) | Semiconductor device | |
US8227865B2 (en) | Low cost fabrication of double box back gate silicon-on-insulator wafers with built-in shallow trench isolation in back gate layer | |
JP4332925B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2002237575A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP4940533B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device | |
TWI593112B (en) | Integrated circuit with germanium on insulator 矽 local oxidation and manufacturing method thereof | |
JP5234886B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2012028805A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
US8101502B2 (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
US6995055B2 (en) | Structure of a semiconductor integrated circuit and method of manufacturing the same | |
JP2008244229A (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
US5757047A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP3340361B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
CN101350301A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2008021935A (en) | Electronic device and manufacturing method thereof | |
JPH10163338A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
KR100373709B1 (en) | Semiconductor devices and manufacturing method thereof | |
JP2007053399A (en) | Semiconductor device | |
JP2006228950A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP4572541B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP4942951B2 (en) | MOS type transistor manufacturing method and MOS type transistor | |
JP2010103288A (en) | Semiconductor device, and method of manufacturing the same | |
JP2005286141A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2005183622A (en) | Semiconductor integrated circuit device and method for manufacturing the same | |
JP2000323716A (en) | Semiconductor device and its manufacture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060728 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110822 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120131 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120213 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |